本文分析了数控加工后置处理技术的特征、面临的问题和当前的发展趋势，介绍了应用通用后置处理器开发定制专用后置处理器的实践。

关键词:

2.NC程序格式的多样性

　　NC程序由一系列程序段组成，通常每一程序段包含了加工操作的一个单步命令。程序段通常是由N、G、X、Y、Z、F、S、T、M．．．．．地址字和相应的数字值组成的。
　　(1) ISO-1056-1975标准对其中的部分准备代码功能、辅助功能代码的功能作了统一的规定，如：G00快速点位运动、G01直线插补、G02顺时针圆弧插补、G03逆时针圆弧插补、G04驻留。但还有大量的未作统一规定的‘不指定代码’，其中不指定的‘G’代码由数控系统厂家根据需要自行制定其代码功能，如表2所示。

　　表 2 根据需要自行制定的‘G’代码功能

(2)有些数控系统对部分G代码的功能并不严守ISO-1056标准的规定，而是自行定义，如表3所示。

　　表 3 东芝数控系统自行定义的G码功能

以下简要介绍该院应用通用后置处理器定制开发用于HC800/FANUC-15MA的专用后处理器的方法：

* 使用的定制开发软件……Pro/E的NCPOST模块。该模块为加拿大ICAM技术公司生产的ICAM通用后置处理开发器。
* 使用的CAM软件……Pro/E的CAM模块。应用Pro/E的CAM模块，设计加工环境，进行模拟加工仿真，生成刀具路径文件。
* NC程序应用对象……卧式加工中心HC800。该机床为日本日立精机公司制造生产，配备‘X’、‘Y’、‘Z’三条直线轴，一个回转工作台，一个容量为120把刀的链状刀库，六个交换托盘；控制系统为FANUC-15MA主要用于箱体类零件的加工。

(1)首先了解机床的结构、机床配备的附属设备、机床具备的功能及功能实现的方式（手动还是自动）。

(2)机床配备的数控系统，熟悉该系统的NC编程包括功能代码的组成、含义，是否有不同于ISO-1056-1975标准的代码格式。

(3)应用通用后置处理器导向模板，根据以上掌握的知识，逐条回答模板提出的问题，定制专用后置处理器。通用后置处理器根据外界输入的信息，调用其内部数据库模型，经判断、排列、组合后，生成用户要求的专用后置处理器。

　　应用按此方法定制的HC800/FANUC-15MA专用后置处理器处理刀具路径文件，生成的NC程序约80%可用，还有20%需作进一步开发。

(4)当通用后置处理器提供的数据模型不能全部满足用户的要求，或者用户需要优化处理NC程序时，则应用开发软件修改数据库模型。这就需要开发人员掌握CAM模块的使用方法，掌握刀具路径文件的格式，并具备软件开发和加工工艺方面的经验。

　　本专用后置处理器应用的机床为配备一个回转工作台的三轴卧式加工中心，工作台回转不能参与切削运动。机床配备六个交换托盘，可实现托盘的自动交换。刀库为链状结构，容量为120把刀的，在加工的同时可预选下一把刀具。在Pro/E的CAM模块和NCPOST模块中均无此类机床的数据库模型。为完善该专用后置处理器，使其自动生成的NC程序不再需要人工做修改，可对CAM模块的加工环境参数进行特定的设置，并用NCPOST模块的开发语言进行宏程序编制，建立此类机床的数据模型。为优化生成的NC程序，用宏程序修改通用后置处理器内部数据输出结构。如：NC程序中用到的所有工件坐标系与机床坐标系的数值关系，可在NC程序开头自动设置，数控机床可直接辩识，不需手工输入；工作台回转前，主轴头退回最远；换刀前输出刀具名称等。

　　经过上述工作所定制的专用后置处理器生成的NC程序已用于该院的主导产品VMC750B－30101主轴箱体的加工，加工出的零件全部满足图纸要求。此外，他们在Pro/E的CAD/CAM集成软件环境下，可以实现“反向仿真功能”。

　　目前商品化的通用后置处理器，加拿大ICAM公司的CAM-POST软件具有典型性。该软件可以覆盖国内外流行的90%以上的CAD/CAM软件和90%以上的NC系统，功能较强。它可以读取所覆盖的CAD/CAM软件所生成的刀具路径文件，定制所覆盖的NC系统的专用后置处理器，它主要分为如下两部分：

（1）QUEST:数据库模板系统。

　　数据库模板中包含各种类型的机床及控制系统可能遇到的问题及解决的方法。用户根据需要，回答问题，得到专用的数据库。当数据库模板不能满足用户的要求时，可用Post-processor Development编制宏程序，进行二次开发。

（2）GENER：应用QUEST产生数据库，把由CAM系统产生的刀具路径文件转换成数控机床所能直接识别的NC程序。
ICAM公司新推出的CAM-POST V-12具有高速加工所要求的处理功能，能支持Bezier、 NURBS、Polynomial和Spline四种曲面拟和模型，在QUEST中设置了专家系统工具等，使软件的功能又大有扩展。

　　近年来，计算机硬件技术飞跃发展，使微机的性能价格比不断提高。目前世界上许多知名的CAD/CAM软件公司已着手开发了基于微机的CAD/CAM软件，使原来只能在工作站上运行的软件，在微机上同样可以运行。硬件成本的大幅度降低，使CAD/CAM能够得以广泛应用。

　　现代工业正在逐渐向多品种、小批量的方向发展，需要高效、快速、高度柔性的制造系统，CAD/CAM的广泛应用为其提供了可能，并且促进了这种发展。后置处理器的定制是联结CAD/CAM软件与加工设备的关键技术，它直接影响到CAD/CAM的集成。

　　能够处理不同类型格式的刀具路径文件，并做优化处理，以适应不同类型的机床、不同类型的系统、不同类型的零件的加工需求，生成的NC程序不需人工做二次修改，而直接应用于机床是后置处理器技术的发展方向。